Стволовые клетки помогут в лечении генетически обусловленной слепоты

Учёные из Медицинского центра Колумбийского университета (Columbia University Medical Center, CUMC, США) и университета Айовы (University of Iowa, США) с помощью стволовых клеток создали технологию генетического редактирования, названную CRISPR, для исправления мутации, ответственной за пигментный ретинит (ПР). Данное наследственное заболевание вызывает деградацию сетчатки и приводит к слепоте. Результаты работы опубликованы 27 января 2016 года в Scientific Reports.

Учёные использовали стволовые клетки, несущие мутацию, полученные из кожи пациентов, страдающих от пигментного ретинита. Исследователи использовали CRISPR для исправления дефектного гена. Стволовые клетки по этой технологии могут быть преобразованы в здоровые клетки сетчатки и пересажены обратно тому же пациенту для лечения потери зрения.

«Наше видение заключается в разработке индивидуального подхода к лечению болезни глаз», — говорит доктор медицинских наук Стивен Цанг (Stephen Tsang), один из главных авторов исследования. «Нам предстоит много работы, но мы считаем, что первое терапевтическое использование CRISPR — это лечение заболеваний глаз».

«Х-сцепленная формы пигментного ретинита — идеальный кандидат для точного медицинского подхода, в связи с тем, что, как правило, мутации наблюдаются в 90% таких случаев», — объясняет Цанг.

Используя CRISPR — который легко адаптируется к различным последовательностям ДНК и позволяет проводить быстрое и точное редактирование — ученые могут брать собственные клетки пациента и делать точечные исправления, специфичные для генома данного индивидуума.

Ввиду того, что проводится редактирование собственных клеток, полученных из тканей пациента, врачи могут повторно пересаживать клетки, не боясь отторжения со стороны иммунной системы. Предыдущие клинические испытания показали, что гсоздание клеток сетчатки из эмбриональных стволовых клеток и их использование для трансплантации является безопасной и потенциально эффективной процедурой.

В данной работе, исследователи ориентировались на один из наиболее распространенных вариантов пигментного ретинита, который вызван единственной ошибкой в гене, именуемом RGPR. Этот ген трудно поддается редактированию в связи с тем, что он содержит много повторений и прочно связанных пар нуклеотидов. Исследователи говорят, что успешное восстановление RGPR будет, возможно, перспективным для лечения болезней, вызванных мутациями в других генах.

В настоящее время для лечения пигментного ретинита Национальным институтом здравоохранения рекомендуется употреблять высокие дозы витамина А. Это замедляет потерю зрения, но не излечивает болезнь.

Проводятся клинические испытания и для других типов генной терапии пигментного ретинита. В отличие от метода CRISPR, эти терапии основаны на введении участков ДНК, проявляющих некоторую активность в дефектном гене, но не способных непосредственно исправить первоначальную мутацию. Последующие исследования показали, что любые улучшения зрения от терапии, связанной с введением этих генов, ослабевают с течением времени.

Применение метода CRISPR для лечения пигментного ретинита улучшает современные терапевтические подходы и восстанавливает зрение пациента, так как CRISPR с высокой точностью может исправить фундаментальный генетический дефект, ответственный за болезнь. Тем не менее, технологии CRISPR еще не были одобрены для использования в организме человека.

Недавно другая группа ученых использовала CRISPR для абляции болезнетворной мутации пигментного ретинита у крыс. Это исследование дает надежду на использование CRISPR в терапии лечения людей, а исследователи из CUMC и Айовы в настоящее время работают над тем, чтобы показать, что эта техника не приводит к каким-либо непредвиденным генетическим изменениям в клетках человека, а скорректированные клетки являются безопасными для трансплантации.

Цанг и его коллеги считают, что первое клиническое использование CRISPR может быть применено для лечения заболевания глаз, потому что, по сравнению с другими частями тела, к глазам легко получить оперативный доступ, они легко переносят пересадку новых тканей, и для них может быть применен неинвазивный мониторинг.